Транзисторный конвертор

 

Изобретение относится к области преобразовательной техники, может быть использовано в системах вторичного электропитания, в частности в низковольтных источниках питания с радиоизотопными термоэлектрическими генераторами, и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 907729. Целью изобретения является повышение КПД и надежности конвертора . Конвертор содержит трансформатор 1, источник питания 4, нагрузку 9, два конденсатора 10 и 11, четыре диода 7, 8, 12, 13 и транзистор 5. Введение последовательно соединенных резистора 14 и диода 13, подключенных между эмиттером транзистора и отводом от вторичной обмотки насыщающегося трансформатора при работе устройства на накопительный конденсатор , позволяет реализовать независимость тока базы транзистора 5 от (Л изменения токов через конденсаторы 10, 11 и нагрузку, за счет чего устройство имеет высокий КЦЦ в широком диапазоне изменения напряжения на нагрузке . 1 ил. 7 кь ю г «

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

7556 А 2 (191 (И! (51)4 Н 02.И 3/335

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А l

3

1

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 907729 (21) 3970823/24-07 (22) 29.10.85 (46) 30.10.86. Бюл. № 40 (71) Грузинский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) А.Б. Апаров, Ш.Ш. Начкебия, Б.А. Попов и M.À. Шумов (53) 621.314.58(088.8) (56) Патент США ¹ 3.491 ° 281, кл. 320-2, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 907729, кл. Н 02 М 3/335, 1980. (54) ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТОР (57) Изобретение относится к области преобразовательной техники, может быть использовано в системах вторичного электропитания, в частности в низковольтных источниках питания с ра диоизотопными термоэлектрическими генераторами, и является усовер-— шенствованием устройства по авт.св. № 907729. Целью изобретения является повышение КПД и надежности конвертора. Конвертор содержит трансформатор

1, источник питания 4, нагрузку 9, два конденсатора tO и 11, четыре диода 7, 8, 12, 13 и транзистор 5. Введение последовательно соединенных резистора 14 и диода 13, подключенных между эмиттером транзистора и отводом от вторичной обмотки насыщающегося трансформатора при работе устройства на накопительный конденсатор, позволяет реализовать независимость тока базы транзистора 5 от изменения токов через конденсаторы

10, t1 и нагрузку, за счет чего устройство имеет высокий КПД в широком диапазоне изменения напряжения на нагрузке. 1 ил, 12675

Изобретение относится к преобразовательной технике, может быть использовано для заряда накопительных конденсаторов и является дополнительным к авт. св, N - 907729. 5

Целью изобретения является повышение КПД и надежности конвертора.

На чертеже приведена схема конвертора на п-р-п-транзисторе.

Устройство содержит насыщающийся 10 трансформатор 1 с первичной 2 и вторичной 3 обмотками. Первичная обмотка 2 трансформатора 1 через входные выводы, служащие для подключения источника 4 питания соединена с перехо- 15 дом эмиттер — коллектор транзистора

5. К базе транзистора 5 подключены вторичная обмотка .3 трансформатора 1 и катод диода 6, анод которого связан с эмиттером транзистора 5. К второму 20 .1концу вторичной обмотки 3 трансформатора 1 подключена средняя точка цепочки двух последовательно соединенных диодов 7 и 8, концы которой связаны с выходными выводами для под- 25 ключения нагрузки 9 и обкладками последовательно соединенных конденсаторов 10 и 11, общая точка которых соединена с одним из входных выводов.

Диод 12 шунтирует конденсатор 8, а з0 цепочка, состоящая из последовательно соединенных диода 13 и резистора

14, включена между эмиттером транзистора 5 и отводом от вторичной обмотки 3 трансформатора 1.

Схема работает следующим образом.

При подключении источника 4 питания открывается транзистор 5 и напряжение источника 4 питания приложено к первичной обмотке 2 трансформатора 40

1. ЗДС вторичной обмотки 3 направлена так, что транзистор 5 остается открытым и его базовый ток протекает по двум контурам: источник 4 питания, диод 12, нагрузка 9, диод 7, вторичная обмотка 3, при этом одновременно происходит заряд конденсатора 10.Второй контур, задающий часть базового тока, состоит из диода 13, резистора

14 и части вторичной обмотки 3. 50

Под действием напряжения, приложенного к первичной обмотке 2 трансформатора 1, перемагничивается его магнитопровод. В момент насыщения магиитопровода резко возрастает намагни" 55 чивающий ток трансформатора II,, а следовательно, и ток коллектора транзистора 5, в результате чего он выходит

56

4 в активную область. Напряжение на транзисторе 5 увеличивается, а на вторичной обмотке 3 уменьшается и меняет знак. Транзистор 5 закрывается и сердечник трансформатора 1 начинает перемагничиваться. При этом ток вторичной обмотки 3 трансформатора 1 замыкается по контуру: диод 8, нагрузка 9, конденсатор 10, источник

4 питания, диод 6 ° Одновременно происходит заряд конденсатора !1. По окончании процесса перемагничивания транзистор 5 открывается и процессы в схеме повторяются.

Введение цепочки из диода 13 и резистора 14 существенно повышает

КПД и надежность конвертора при работе схемы на накопительный конденсатор. Действительно, при заряде конденсатора 10 и прекращении тока через него в течение нескольких первых циклов перемагничивания трансформатора 1 ток базы транзистора 5 определяется напряжением на отводе вторичной обмотки 3 и сопротивлением резистора 14, Диод 13 при этом открыт. При запирании транзистора 5 диод 13 закрывается и потери в резисторе 14 отсутствуют.

В дальнейшем при отпирании транзистора 5 намагничивающий ток трансформатора 1, а следовательно, и ток коллектора транзистора 5 начинают возрастать по линейному закону. Переключение транзистора 5 происходит в тот момент, когда его ток коллектора

?» достигает величины, равной где Тс — ток базы транзистора 5;

U — напряжение на отводе втоо ричной обмотки 3;

К„„ — сопротивление резистора 14; и — коэффициент усиления транззистора 5.

Передача запасенной в трансформаторе

1 электромагнитной энергии в нагрузку осуществляется так же, как было описано. Так как в конверторе ток базы транзистора 5 мало зависит от тока через конденсатор 10 и 11 и нагрузку

9, а определяется напряжением на отводе вторичной обмотки 3 и величиной резистора 14, конвейер устойчиво работает и имеет высокий КПД при широком изменении напряжения на нагрузке (накопительном конденсаторе) 9. ПоСоставитель T. Ершова

Техред Л.Олейник

Корректор М. Демчик

Редактор М. Келемеш

Заказ 5791/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 тери в резисторе 14 незначительны, так как для нормального отпирания транзистора 5 напряжение на отводе от вторичной обмотки 3 может иметь величину 3-4 В.

Формула и з о б р е т е н и

Транзисторный конвертор по авт. св. У 907729, о т л и ч а ю щ и й—

1267556 4 с я тем, что, с целью повышения КПД при работе на емкостную нагрузку, он дополнительно снабжен цепочкой из последовательно соединенных диода и резистора, включенной между введеня ным отводом от вторичной обмотки насыщающегося трансформатора и эмиттером транзистора.